KR102505782B1 - Electrical Safety System for Switchboards to Prevent Grounding Accidents due to Grounding Defects Using the Internet of Things - Google Patents
Electrical Safety System for Switchboards to Prevent Grounding Accidents due to Grounding Defects Using the Internet of Things Download PDFInfo
- Publication number
- KR102505782B1 KR102505782B1 KR1020220036461A KR20220036461A KR102505782B1 KR 102505782 B1 KR102505782 B1 KR 102505782B1 KR 1020220036461 A KR1020220036461 A KR 1020220036461A KR 20220036461 A KR20220036461 A KR 20220036461A KR 102505782 B1 KR102505782 B1 KR 102505782B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- handle
- current
- protection cap
- ground fault
- grounding
- Prior art date
Links
- 230000007547 defect Effects 0.000 title abstract 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 25
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02B13/00—Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle
- H02B13/02—Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle with metal casing
- H02B13/025—Safety arrangements, e.g. in case of excessive pressure or fire due to electrical defect
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
- G01R31/52—Testing for short-circuits, leakage current or ground faults
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/10—Services
-
- G—PHYSICS
- G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
- G16Y—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY SPECIALLY ADAPTED FOR THE INTERNET OF THINGS [IoT]
- G16Y10/00—Economic sectors
- G16Y10/35—Utilities, e.g. electricity, gas or water
-
- G—PHYSICS
- G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
- G16Y—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY SPECIALLY ADAPTED FOR THE INTERNET OF THINGS [IoT]
- G16Y40/00—IoT characterised by the purpose of the information processing
- G16Y40/10—Detection; Monitoring
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02B1/00—Frameworks, boards, panels, desks, casings; Details of substations or switching arrangements
- H02B1/14—Shutters or guards for preventing access to contacts
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02B1/00—Frameworks, boards, panels, desks, casings; Details of substations or switching arrangements
- H02B1/16—Earthing arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02B1/00—Frameworks, boards, panels, desks, casings; Details of substations or switching arrangements
- H02B1/24—Circuit arrangements for boards or switchyards
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02B1/00—Frameworks, boards, panels, desks, casings; Details of substations or switching arrangements
- H02B1/26—Casings; Parts thereof or accessories therefor
- H02B1/30—Cabinet-type casings; Parts thereof or accessories therefor
- H02B1/38—Hinged covers or doors
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
- H02K7/116—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- Economics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Marketing (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Accounting & Taxation (AREA)
- Development Economics (AREA)
- Patch Boards (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 사물인터넷을 이용한 접지 불량에 따른 지락사고 예방을 위한 배전반의 전기 안전 시스템에 관련되는 것으로서, 더욱 상세하게는 부스바등의 접지 불량으로 인해 지락 전류가 발생하면 핸들 보호캡을 자동 동작시켜 배전반 도어에 설치되어 있는 핸들을 덮어 포위하도록 함과 동시에 사물인터넷을 통해 관리자에게 실시간으로 전송하도록 하여 현장에 있는 작업자가 핸들을 조작하지 못하도록하여 지락전류에 의한 감전 등의 각종 안전사고 발생을 방지할 수 있는 사물인터넷을 이용한 접지 불량에 따른 지락사고 예방을 위한 배전반의 전기 안전 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an electrical safety system of a switchboard for preventing ground fault accidents due to ground failure using the Internet of Things. It covers and surrounds the handle installed on the switchboard door, and at the same time transmits it to the manager in real time through the Internet of Things to prevent workers on site from operating the handle, preventing various safety accidents such as electric shock caused by ground fault current. It relates to an electrical safety system of a switchboard for preventing ground fault accidents due to poor grounding using possible IoT.
일반적으로 수배전반은 전력 계통의 감시, 제어 및 보호를 위하여 사용되는 장치로서, 단위기기와 지지 구조물 그리고 이를 연결시키는 전선의 집합체를 일컫는다. 수전반은 한전으로부터 전력을 받을 수 있도록 하는 설비들을 내장하거나 설비들을 조작 할 수 있는 제어반들을 포함한다. 그리고 배전반은 전력을 사용코자 하는 곳으로 나누어 주는 설비들이 내장되어 있거나 그 설비들을 제어하는 패널들을 구비한다.In general, a switchgear is a device used for monitoring, control, and protection of an electric power system, and refers to an assembly of unit devices, support structures, and wires connecting them. The power panel includes facilities to receive power from KEPCO or control panels to operate the facilities. In addition, the switchboard has built-in facilities for distributing power to the places where it is intended to be used, or has panels that control the facilities.
일반 수용가에서는 대부분 수배전반이 같이 있으며, 수배전반의 일 예로는 고압폐쇄 배전반, 고압 배전반, 저압 배전반, 지하철용 수배전 설비, 정수장용 수배전 설비, 모터콘트롤센터, 부스덕트 시스템 등등으로 다양하게 있다.In general consumers, most of the switchboards are together, and examples of switchboards include high-voltage closed switchboards, high-voltage switchboards, low-voltage switchboards, power switchboards for subways, switchboards for water purification plants, motor control centers, booth duct systems, and the like.
수배전반은 큐비클이라는 칸막이형의 하우징구조물을 외관 형태로 갖추고, 그 내부는 고압개폐기, 계기용 변류기, 고압차단기, 변압기, 저압배전용차단기, 마그네트 등의 전력기기와 전력계통 보호 및 감시를 위한 계전기 및 계기 등의 전기 부품 등이 실장된 제어반을 구비한다.The switchgear has a partition-type housing structure called a cubicle in the form of an exterior, and inside it is a relay and A control panel on which electric parts such as instruments and the like are mounted.
하우징 구조물의 내부에는 전력기기 외에 전력 계통에 따라 전력기기 상호간을 연결하는 부스바와 전력기기의 계측 및 감시를 위한 배선이 배치되어 있으며, 하우징 구조물 및 그 내부 제어반은 콘크리트 타설된 안전한 바닥면에 설치된다. 하우징 구조물이 장착될 콘크리트 바닥에는 전력기기 상호간의 감시 배선 및 부하설비 배선을 위한 배선공들이 형성된다.Inside the housing structure, in addition to power devices, busbars that connect power devices to each other according to the power system and wiring for measuring and monitoring power devices are arranged, and the housing structure and its internal control panel are installed on a safe concrete floor. . On the concrete floor where the housing structure is to be mounted, wirers for monitoring wiring between power devices and wiring of load facilities are formed.
한편, 종래 배전반에는 누설전류 감지장치가 설치되어, 누설상태를 설정값에 따라 단계적으로 표시하여 관리자로 하여금 육안으로 각 회선별 누설전류를 용이하게 관찰할 수 있도록 하고 있다.Meanwhile, a leakage current detection device is installed in a conventional switchboard, and the leakage state is displayed step by step according to a set value so that a manager can easily observe the leakage current for each line with the naked eye.
대표적으로는 대한민국 특허청 등록특허공보 등록번호 제 10-1016378 호(명칭: 접지선의 누설전류 계측이 용이한 배전반)(이하, 선행기술이라 함)를 예로 들 수 있다.Representatively, the Republic of Korea Intellectual Property Office Registration No. 10-1016378 (name: switchboard for easy measurement of leakage current of a ground wire) (hereinafter referred to as prior art) can be cited as an example.
상기 선행기술은 다수의 접지선 상에 결선되어 측정되는 전류를 소정의 디지털신호를 변환하는 누설전류감지부와, 상기 각 접지선에서 측정되는 전류를 선택적으로 입출력하는 릴레이회로부와, 상기 접지선을 통해 측정되는 전류의 디지털신호와 비교되는 동작기준치를 설정하는 입력부와, 상기 접지선에서 측정된 디지털신호와 상기 동작기준치를 비교하여 접지선의 상태를 판단하는 제어부와, 상기 제어부의 판단에 따른 접지선의 상태에 대한 경보신호를 발생시키는 알람부와, 상기 제어부의 판단에 따른 접지선의 상황 및 접지선에서 측정된 누설전류 값을 표시하는 표시부를 포함하여 구성한 것을 요지로 한다.The prior art includes a leakage current detector for converting a current measured by being connected on a plurality of ground lines into a predetermined digital signal, a relay circuit unit for selectively inputting and outputting the current measured on each ground line, and a measured through the ground line. An input unit that sets an operating reference value that is compared with the digital signal of the current, a controller that determines the state of the ground wire by comparing the digital signal measured from the ground wire with the operating standard value, and an alarm for the state of the ground wire according to the determination of the controller The gist of the present invention is to include an alarm unit that generates a signal, and a display unit that displays the leakage current value measured in the ground line and the ground line condition according to the judgment of the control unit.
그러나 선행기술에서 알람부에서 누설전류를 확인하여 경보신호를 발생시키더라도 누설전류가 완전히 제거되었음을 확인할 방법이 없으며, 따라서 작업자는 스스로의 판단으로 누설전류가 제거되었다 판단하고 작업을 위해 배전반 핸들을 잡아 도어를 개방시킬 경우, 배전반 핸들에 방전되지 않은 누설전류가 흘러 감전 등 각종 안전사고를 유발할 우려가 있다.However, in the prior art, there is no way to confirm that the leakage current is completely removed even if the alarm unit checks the leakage current and generates an alarm signal. When the door is opened, undischarged leakage current flows to the switchboard handle, which may cause various safety accidents such as electric shock.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 부스바등의 접지 불량으로 인해 지락 전류가 발생하면 핸들 보호캡을 자동 동작시켜 배전반 도어에 설치되어 있는 핸들을 덮어 포위하도록 함과 동시에 사물인터넷을 통해 관리자에게 실시간으로 전송하도록 하여 현장에 있는 작업자가 핸들을 조작하지 못하도록하여 지락전류에 의한 감전 등의 각종 안전사고 발생을 방지할 수 있는 사물인터넷을 이용한 접지 불량에 따른 지락사고 예방을 위한 배전반의 전기 안전 시스템을 제공함에 있다.An object of the present invention to solve the above problems is to automatically operate the handle protection cap when a ground fault current occurs due to a faulty grounding such as a bus bar to cover and surround the handle installed on the switchboard door, and at the same time through the Internet of Things Electricity of the switchboard to prevent ground fault accidents due to poor grounding using the Internet of Things, which can prevent various safety accidents such as electric shock due to ground fault current by having the manager transmit in real time to prevent the operator on the site from operating the handle To provide a safety system.
본 발명의 다른 기술적 과제는 지락전류가 방전되고 나면 핸들 보호캡을 자동으로 동작하며 배전반 핸들을 개방시켜 작업자가 핸들을 곧바로 조작하여 배전반 도어를 안전하게 개방할 수 있도록 한 배전반 핸들 자동 보호캡을 제공함에 있다.Another technical problem of the present invention is to provide a switchboard handle automatic protection cap that automatically operates the handle protection cap and opens the switchboard handle so that the operator can safely open the switchboard door by directly operating the handle after the ground fault current is discharged. there is.
상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명은 배전반의 배전반 도어에 설치되어 있는 핸들을 포위하여 지락사고를 예방하는 사물인터넷을 이용한 접지 불량에 따른 지락사고 예방을 위한 배전반의 전기 안전 시스템에 있어서, 접지불량으로 발생한 지락전류를 검출하는 지락검출회로, 상기 지락검출회로에서 검출된 지락전류의 데이터를 기 입력되어 있는 정상전류의 데이터와 비교하여 지락전류를 판단하는 MCU(Micro Controller Unit), 상기 MCU와 전기적으로 연결되며 상기 배전반으로 공급되는 2차 전류를 차단하는 2차 전류 차단 회로로 구성한 지락전류 감지부, 상기 MCU와 전기적으로 연결되며 상기 MCU의 제어로 전원을 공급받는 핸들 보호캡 구동회로, 상기 배전반 도어에 설치되며 상기 핸들 보호캡 구동회로의 구동으로 좌, 우 직선 방향으로 이동하며 상기 배전반 도어에 설치되어 있는 핸들을 덮어 포위하는 핸들보호캡으로 구성한 핸들 보호캡 작동부, 상기 MCU와 전기적으로 연결되며 지락전류의 발생 및 지락전류의 방전 등을 실시간으로 전송받는 서버, 상기 서버와 무선으로 연결되며 지락전류의 방전이 확인되면 상기 핸들 보호캡 구동회로로 전원을 공급하여 상기 핸들보호캡을 초기상태로 복귀시켜 상기 핸들을 외부로 노출시키도록 하는 유저인터페이스로 구성한 원격제어부를 포함하여 구성함을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above objects is an electrical safety system of a switchboard for preventing a ground fault accident due to a ground failure using the Internet of Things that surrounds a handle installed on a switchboard door of a switchboard to prevent a ground fault accident, A ground fault detection circuit that detects the ground fault current generated by the ground fault detection circuit, an MCU (Micro Controller Unit) that determines the ground fault current by comparing the data of the ground current detected by the ground fault detection circuit with the data of the already input normal current, and the MCU and the electrical A ground fault current detection unit connected to and composed of a secondary current blocking circuit that blocks secondary current supplied to the switchboard, a handle protection cap driving circuit electrically connected to the MCU and supplied with power under the control of the MCU, the switchboard A handle protection cap operating unit composed of a handle protection cap installed on the door and moving in a straight left and right direction by driving the handle protection cap driving circuit and covering and surrounding the handle installed on the switchboard door, electrically connected to the MCU The server receives the generation of ground fault current and the discharge of ground fault current in real time, and is wirelessly connected to the server. When the discharge of ground fault current is confirmed, power is supplied to the handle protection cap drive circuit to set the handle protection cap to an initial state. It is characterized in that it is configured to include a remote control unit composed of a user interface that returns to and exposes the handle to the outside.
상기 핸들보호캡 구동회로는 모터, 상기 모터의 축에 결합되는 피니언, 상기 피니언에 치합되며 상기 핸들보호캡의 상면에 부착된 상태에서 상기 피니언의 회전 동작으로 상기 핸들보호캡을 직선 이동시키는 랙기어로 구성함이 바람직하다.The handle protection cap driving circuit includes a motor, a pinion coupled to the shaft of the motor, and a rack gear meshed with the pinion and linearly moving the handle protection cap by the rotational motion of the pinion while attached to the upper surface of the handle protection cap. It is preferable to configure with
상기 배전반 도어에는 센서가 설치되며, 상기 센서는 상기 핸들보호캡이 상기 핸들을 포위하며 정위치하면 이를 감지하여 상기 MCU로 신호를 전송해 상기 모터로 공급되는 전원을 차단시키도록 함이 바람직하다.Preferably, a sensor is installed on the switchboard door, and the sensor detects when the handle protection cap surrounds the handle and is positioned properly, and transmits a signal to the MCU to cut off power supplied to the motor.
본 발명은 부스바등의 접지 불량으로 인해 지락 전류가 발생하면 핸들 보호캡을 자동 동작시켜 배전반 도어에 설치되어 있는 핸들을 덮어 포위하도록 함과 동시에 사물인터넷을 통해 관리자에게 실시간으로 전송하도록 하여 현장에 있는 작업자가 핸들을 조작하지 못하도록하여 지락전류에 의한 감전 등의 각종 안전사고 발생을 방지할 수 있는 효과를 가진다.In the present invention, when a ground fault current occurs due to poor grounding of a bus bar, the handle protection cap is automatically operated to cover and surround the handle installed on the switchboard door, and at the same time transmit it to the manager in real time through the Internet of Things to the site It has the effect of preventing the occurrence of various safety accidents such as electric shock due to ground fault current by preventing a worker with a handle from operating the handle.
또한 지락전류의 완전히 방전되고 나면 원격으로 핸들보호캡을 작동시켜 핸들을 노출시킬 수 있음으로서 신속하게 작업을 수행할 수 있는 효과를 가진다.In addition, after the ground fault current is completely discharged, the handle protection cap can be operated remotely to expose the handle, so that the work can be performed quickly.
도 1은 본 발명에 따른 사물인터넷을 이용한 접지 불량에 따른 지락사고 예방을 위한 배전반의 전기 안전 시스템이 접목된 배전반을 도시한 도면.
도 2는 도 1에서 지락사고 발생시 핸들보호캡이 동작하여 핸들을 포위한 상태를 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 사물인터넷을 이용한 접지 불량에 따른 지락사고 예방을 위한 배전반의 전기 안전 시스템의 전체 구성을 도시한 도면.
도 4는 본 발명에서 핸들 보호캡 구동회로의 주요 구성을 발췌하여 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 사물인터넷을 이용한 접지 불량에 따른 지락사고 예방을 위한 배전반의 전기 안전 시스템의 동작 흐름을 도시한 도면.1 is a view showing a switchboard to which an electrical safety system of the switchboard for preventing ground faults due to ground faults using the Internet of Things according to the present invention is grafted.
FIG. 2 is a view showing a state in which the handle protection cap operates to surround the handle when a ground fault occurs in FIG. 1;
3 is a view showing the overall configuration of an electrical safety system of a switchboard for preventing ground faults due to ground failure using the Internet of Things according to the present invention.
Figure 4 is a view showing the main configuration of the handle protection cap driving circuit in the present invention.
5 is a view showing the operational flow of an electrical safety system of a switchboard for preventing a ground fault accident due to ground failure using the Internet of Things according to the present invention.
이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 후술될 상세한 설명에서는 상술한 기술적 과제를 이루기 위해 본 발명에 있어 대표적인 실시 예를 제시할 것이다. 그리고 본 발명으로 제시될 수 있는 다른 실시 예들은 본 발명의 구성에서 설명으로 대체한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the detailed description to be described later, a representative embodiment of the present invention will be presented to achieve the above-described technical problem. And other embodiments that can be presented as the present invention are replaced by description in the configuration of the present invention.
첨부된 도 1은 본 발명에 따른 사물인터넷을 이용한 접지 불량에 따른 지락사고 예방을 위한 배전반의 전기 안전 시스템이 접목된 배전반을 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에서 지락사고 발생시 핸들보호캡이 동작하여 핸들을 포위한 상태를 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 사물인터넷을 이용한 접지 불량에 따른 지락사고 예방을 위한 배전반의 전기 안전 시스템의 전체 구성을 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명에서 핸들 보호캡 구동회로의 주요 구성을 발췌하여 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명에 따른 사물인터넷을 이용한 접지 불량에 따른 지락사고 예방을 위한 배전반의 전기 안전 시스템의 동작 흐름을 도시한 도면이다.Attached FIG. 1 is a view showing a switchboard to which an electrical safety system of a switchboard is grafted to prevent a ground fault accident due to a ground fault using the Internet of Things according to the present invention, and FIG. 2 is a view showing a handle protection cap in case of a ground fault accident in FIG. Figure 3 is a view showing the overall configuration of an electrical safety system of a switchboard for preventing ground faults due to poor grounding using the Internet of Things according to the present invention, and Figure 4 is a diagram showing a state in which the handle is in operation Figure 5 is a drawing showing the main configuration of the handle protection cap driving circuit extracted from the present invention, and FIG. it is a drawing
도 1 내지 도 5에서와 같이 사물인터넷을 이용한 접지 불량에 따른 지락사고 예방 배전반 핸들 자동 보호캡을 제어하는 시스템 구성은 지락전류 감지부(10)와, 핸들 보호캡 작동부(20) 그리고 원격제어부(50)로 나뉘어 구성한다.As shown in FIGS. 1 to 5, the system configuration for controlling the automatic protection cap of the switchboard handle for preventing ground fault accidents due to poor grounding using the Internet of Things includes a ground fault
지락전류 감지부(10)는 전력공급부로 부터 공급되는 전류가 과전류, 즉 회로내 과부화, 단락 등으로 인해 정격전류 이상의 전류가 흐르거나 혹은 전력공급 계통의 한 상이 대지에 접촉함에 따라 전류가 대지로 흐르면서 화재나 감전, 기기기의 손상등을 발생시킬 수 있는 지락전류를 감지하는 수단이다. The ground fault
지락전류 감지부(10)에는 지락검출회로(12), MCU(14), 2차 전류 차단회로(16)를 포함한다.The ground
지락검출회로(12)는 접지사고 등의 지락전류 발생시 영상전류회로에서 송출되는 영상전류를 검출하게 된다.The ground
MCU(Micro Controller Unit)(14)는 지락검출회로(12)에서 검출된 지락전류의 데이터를 기 입력되어 있는 정상전류의 데이터와 비교 판단한 후, 지락전류를 판단하게 된다. 상기 MCU(14)에서 지락전류로 판단되면 전원공급부를 통해 핸들 보호캡 구동회로(30)로 전류를 인가함과 동시에 지락전류 감지부(10)에 설치되어 있는 2차전류 차단회로(16)를 작동시켜 배전반으로 공급되는 2차 전류를 차단시키게 된다. The MCU (Micro Controller Unit) 14 compares the data of the ground current detected by the
상기 MCU(14)는 원격제어부(50)의 서버(52)와 전기적으로 연결되어, 상기 MCU(14)로 입력되는 지락전류 데이터를 실시간으로 전송하게 되고, 작업자는 유저인터페이서(54)를 통해 원격으로 배전반의 상황을 제어할 수 있도록 한다. The
상기 핸들 보호캡 작동부(20)는 전술한 지락전류 감지부(10)에서 지락전류가 감지되면 전원공급부를 통해 전류를 공급받아 자동으로 구동하며 배전반의 핸들을 포위하여 작업자가 배전반(100)의 도어(110)를 개방할 수 없도록 하여 감전 등의 안전사고 발생을 방지하게 된다.The handle protective
상기 핸들 보호캡 작동부(20)는 핸들 보호캡 구동회로(30) 및 핸들 보호캡(40)으로 구성한다.The handle protection
상기 핸들 보호캡 구동회로(30)는 지락전류 발생시 전술한 MCU(14)를 통해 전원공급부에서 전류를 인가받아 구동하는 모터(32), 상기 모터(32)의 동력으로 핸들 보호캡(40)을 구동시키는 구동부로 구성한다.The handle protective
상기 구동부는 피니언(34), 상기 피니언(34)과 기어이로 치합되며 상기 핸들 보호캡(40)에 설치되는 랙기어(36)로 구성하며, 상기 구동부는 모터(32)의 동력으로 피니언(34)이 회전하면 상기 랙기어(36)는 핸들 보호캡(10)을 전, 후 직선 방향으로 이동시키게 된다.The drive unit is composed of a
상기 핸들 보호캡(10)은 구동부의 동력으로 전, 후 직선 이동하며 배전반 도어(110)에 설치되어 있는 핸들(120)을 포위하여 지락전류 검출시 이를 인지하지 못한 작업자가 배전반 도어(110)를 개방하려 할 때, 핸들(120)을 조작할 수 없도록 하여 배전반 도어(110)를 개방할 수 없도록 하여 감전 등의 안전 사고가 발생하는 방지하게 된다.The
상기 핸들 보호캡(40)은 "⊃"형태로 그 양측은 개방되고 내부에는 핸들을 수용할 수 있는 공간(42)이 마련되도록 한다.The
상기 핸들 보호캡(40)은 배전반 도어(110)의 외부에 설치되는 데, 바람직하게는 배전반 도어(110)의 전방에 설치되되, 상기 배전반 도어(110)의 핸들(120) 일측에 마련되어 있는 가이드레일(38)에 올려진 상태에서 구동부의 동력으로 상기 가이드레일(38)을 타고 좌, 우 방향으로 직선 방향으로 왕복 이동하게 된다.The
상기 원격제어부(50)는 상기 지락전류 감지부(10)의 MCU(14)와 전기적으로 연결되는 서버(52) 및 유저인터페이스(54)를 포함한다. The
상기 서버(52)는 상기 MCU(14)로 입력되는 지락전류 데이터를 실시간으로 전송받는다.The
상기 유저인터페이서(54)는 상기 서버(52)와 무선으로 연결되며 상기 서버(52)를 통해 배전반(100)의 전류 누설 유무를 실시간으로 확인함과 동시에 지락전류의 미 검출시 상기 MCU(14)를 통해 핸들 보호캡 구동회로(30)의 모터(32)를 동작시켜 핸들 보호캡(40)을 자동 복귀시켜 배전반 도어(110)에 설치된 핸들(120)을 다시 외부로 노출시켜 상기 핸들(120)을 작업자가 조작하여 배전반 도어(110)를 개방할 수 있도록 원격 제어한다.The
첨부된 도 5는 본 발명의 사물인터넷을 이용한 접지 불량에 따른 지락사고 예방 배전반 핸들 자동 보호캡의 동작 흐름을 도시한 도면이다.5 is a diagram illustrating an operation flow of an automatic protection cap for a handle of a switchboard preventing ground faults according to ground failure using the Internet of Things according to the present invention.
도 5에서 도시하고 있는 바와 같이 전력공급부를 통해 배전반(100)으로 전류를 공급하는 과정에서 누설전류로 인한 지락전류가 발생하면 영상전류회로에서 영상전류를 검출하게 되고, 검출된 영상전류는 지락전류 감지부(10)의 MCU(14)로 전송된다(S10).As shown in FIG. 5, when a ground fault current is generated due to leakage current in the process of supplying current to the
이어서, 상기 MCU(14)에 기입력되어 있는 정상전류 데이터와 영상전류에서 검출된 지락전류 데이터를 비교 판단한 다음(S20), 지락전류가 발생한 것으로 판단되면 서버를 통해 유저인터페이스로 지락전류가 발생한 상황을 전송 한 다음(S30), 2차측 전류 차단회로(16)를 작동시켜 2차전류의 공급을 차단하다(S40).Subsequently, the normal current data previously input to the
그리고 지락전류 감지부(10)의 MCU(14)는 핸들보호캡 구동 회로(30)를 구성하는 구동부인 모터(32)로 전원을 인가하게 되고, 모터(32)에 축 결합되어 있는 피니언(34)에 치합되어 있는 랙기어(36)는 핸들보호캡(40)을 일측 방향으로 직선 이동시키게 되고, 이 과정에서 핸들보호캡(40)은 밴전반 도어(110) 전방에 설치되어 있는 가이드레일(38)을 타고 이동하며 배전반 도어(110)의 핸들(120)을 덮어 포위하게 된다(S50). 이때 핸들보호캡(40)이 핸들(120)을 완전히 포위하고 나면 센서(90)가 이를 감지하여 MCU(14)로 신호를 전송하고, 이를 통해 MCU(14)는 구동부의 모터(32)로 공급되는 전원을 차단하여 핸들보호캡(40)의 이동을 정지시킨다.In addition, the
상기 핸들(120)을 핸들보호캡(40)으로 포위함에 따라 현장에 있는 작업자가 지락전류의 누설을 인지하지 않더라도 핸들보호캡(40)에 덮혀 있는 핸들(120)을 조작할 수 없음에 따라 도어(110)를 개방할 수 없어 누설전류에 의한 감전사고를 미연에 방지할 수 있다.As the
다음, MCU(14)에서 지락전류가 완전히 방전되었다고 판단되면 원격제어부(50)의 서버(52)를 통해 유저인터페이스(54)로 실시간으로 전송하게 되고(S60), 이를 확인한 작업자는 핸들보호캡 구동회로(30)의 모터(32)로 다시 전원을 공급하게 되고, 이에 따라 핸들보호캡(40)은 초기상태로 복귀하며 배전반 도어(110)의 핸들(120)을 개방시켜 작업자가 노출된 핸들(12)을 조작하여 배전반 도어(110)를 개방할 수 있도록 한다(S70).Next, when it is determined that the ground fault current is completely discharged in the
한편, 첨부된 도 6은 본 발명에서 배전반의 지락 및 접지불량을 검출하기 위한 회로도를 도시한 것이다.Meanwhile, attached FIG. 6 shows a circuit diagram for detecting ground faults and ground faults of the switchboard in the present invention.
도 6에서와 같이 지락 검출 원리는 3상 와이 결선 회로에서 각 상의 전류를 검출해 내는 데, 이때 정상 상태일 때 각 상 전류의 벡터합이 0이 되며, 잔류 전류가 없으며, 지락의 발생시에는 각 상 전류의 벡터합이 0 이 아니며, 지락 전류가 발생하게 되고, 이를 Ground Fault Relay를 통해 검출하고 각 상의 릴레이를 트립하게 된다.As shown in Figure 6, the ground fault detection principle detects the current of each phase in a three-phase wye connection circuit. If the vector sum of the phase currents is not 0, a ground fault current is generated, which is detected through the Ground Fault Relay and the relays of each phase are tripped.
그리고 접지 불량 검출 원리는 와이 결선의 중성점에서 대지 간에 CT를 통하여 대지 전류를 획득할 수 있는 데, 정상 상태라면 부하에 공급된 전류는 모두 대지로 흐르게 되는 반면, 누설 전류나 접지 불량의 발생시 각 상에 공급된 전류의 합과 대지 전류의 차이가 발생하며, 이러한 차이를 검출 함으로서 접지 불량을 검출하게 된다.In addition, the ground fault detection principle can obtain the ground current through the CT between the ground and the neutral point of the wye connection. In normal conditions, all the current supplied to the load flows to the ground, whereas in the case of leakage current or ground fault, each phase The difference between the sum of the currents supplied to the ground current and the ground current occurs, and by detecting this difference, a ground fault is detected.
또한 핸들 보호캡 구동회로는 상용 Moter Driver IC와 이에 상응하는 회로이며, INDICATOR는 핸들 보호캡의 동작을 표시하는 인디케이터 표시 신호이며, COMM_BUS는 MCU에서 서버로 향하는 통신신호 BUS이다.In addition, the handle protection cap driving circuit is a commercial motor driver IC and the corresponding circuit, INDICATOR is an indicator display signal that displays the operation of the handle protection cap, and COMM_BUS is a communication signal BUS from MCU to server.
10: 지락사고 감지부 12: 지락검출회로
14: MCU(Micro Controller Unit) 16: 2차 전류 차단 회로
20: 핸들 보호캡 작동부 30: 핸들 보호캡 구동 회로
40: 핸들 보호캡 50: 원격 제어부
52: 서버 54: 유저 인터페이스10: ground fault detection unit 12: ground fault detection circuit
14: Micro Controller Unit (MCU) 16: Secondary current blocking circuit
20: handle protection cap operation part 30: handle protection cap driving circuit
40: handle protection cap 50: remote control
52: server 54: user interface
Claims (3)
접지불량으로 발생한 지락전류를 검출하는 지락검출회로(12);
상기 지락검출회로(12)에서 검출된 지락전류의 데이터를 기 입력되어 있는 정상전류의 데이터와 비교하여 지락전류를 판단하는 MCU(Micro Controller Unit)(14);
상기 MCU(14)와 전기적으로 연결되며 상기 배전반(100)으로 공급되는 2차 전류를 차단하는 2차 전류 차단 회로(16)로 구성한 지락전류 감지부(10);
상기 MCU(14)와 전기적으로 연결되며 상기 MCU(14)의 제어로 전원을 공급받는 핸들 보호캡 구동회로(30);
상기 배전반 도어(110)의 전방에 설치되는 가이드레일(38);
상기 가이드레일(38)에 올려지며 "⊃"형태로 그 양측은 개방되고 내부에는 핸들(120)을 수용할 수 있는 공간(42)이 구비된 상태에서 상기 핸들 보호캡 구동회로(30)의 구동으로 상기 가이드레일(38)을 타고 좌, 우 직선 방향으로 이동하며 상기 배전반 도어(110)에 설치되어 있는 핸들(120)을 덮어 포위하도록 하여 작업자가 핸들(120)을 손으로 잡을 수 없도록 하여 핸들(120)로 전해지는 누설전류에 의한 작업자의 감전을 방지하도록 하는 핸들보호캡(40)으로 구성한 핸들 보호캡 작동부(20);
상기 MCU(14)와 전기적으로 연결되며 지락전류의 발생 및 지락전류의 방전 등을 실시간으로 전송받는 서버(52);
상기 서버(52)와 무선으로 연결되며 지락전류의 방전이 확인되면 상기 핸들 보호캡 구동회로(30)로 전원을 공급하여 상기 핸들(120)을 덮어 포위하고 있는 상기 핸들보호캡(40)을 초기상태로 복귀시켜 상기 핸들(120)을 외부로 노출시키도록 하는 유저인터페이스(54)로 구성한 원격제어부(50)를 포함하여 구성하며;
상기 핸들보호캡 구동회로(30)는;
지락전류를 판단하는 상기 MCU(14)의 제어 동작으로 전원을 공급받아 작동하는 모터(32);
상기 모터(32)의 축에 결합되는 피니언(34);
상기 피니언(34)에 치합되며 상기 핸들보호캡(40)의 상면에 부착된 상태에서 상기 피니언(34)의 회전 동작으로 상기 핸들보호캡(40)을 직선 이동시키는 랙기어(36)로 구성하며;
상기 배전반 도어(110)에는 센서(90)가 설치되며, 상기 센서(90)는 상기 핸들보호캡(40)이 상기 핸들(120)을 포위하며 정위치하면 이를 감지하여 상기 MCU(14)로 신호를 전송해 상기 모터(32)로 공급되는 전원을 차단시켜 상기 핸들보호캡(40)을 정위치에 정지시키도록 함을 특징으로 하는 사물인터넷을 이용한 접지 불량에 따른 지락사고 예방을 위한 배전반의 전기 안전 시스템.
In the electrical safety system of a switchboard for preventing ground fault accidents due to poor grounding using the Internet of Things that surrounds the handle 120 installed on the switchboard door 110 of the switchboard 100 to prevent ground fault accidents,
a ground fault detection circuit 12 for detecting a ground fault current caused by a ground failure;
MCU (Micro Controller Unit) 14 for determining the ground current by comparing the data of the ground current detected by the ground fault detection circuit 12 with the data of the already input normal current;
a ground fault current detection unit 10 electrically connected to the MCU 14 and composed of a secondary current blocking circuit 16 that blocks secondary current supplied to the switchboard 100;
a handle protection cap driving circuit 30 electrically connected to the MCU 14 and supplied with power under the control of the MCU 14;
a guide rail 38 installed in front of the switchboard door 110;
It is placed on the guide rail 38, both sides are open in the shape of "⊃", and the handle protection cap driving circuit 30 is driven in a state in which a space 42 capable of accommodating the handle 120 is provided therein. It moves along the guide rail 38 in the left and right straight directions and covers and surrounds the handle 120 installed on the switchboard door 110 so that the operator cannot hold the handle 120 with his or her hand, so that the handle A handle protective cap operation unit 20 composed of a handle protective cap 40 to prevent an operator from being electrocuted by leakage current transmitted to (120);
a server 52 that is electrically connected to the MCU 14 and receives real-time transmission of ground fault current generation and ground fault current discharge;
It is wirelessly connected to the server 52 and when the discharge of the ground fault current is confirmed, power is supplied to the handle protection cap driving circuit 30 to initialize the handle protection cap 40 covering and surrounding the handle 120. It is configured to include a remote control unit 50 composed of a user interface 54 to return to the state and expose the handle 120 to the outside;
The handle protection cap driving circuit 30;
A motor 32 operated by being supplied with power by the control operation of the MCU 14 that determines ground fault current;
a pinion 34 coupled to the shaft of the motor 32;
Consisting of a rack gear 36 that is engaged with the pinion 34 and moves the handle protection cap 40 linearly by the rotational motion of the pinion 34 in a state attached to the upper surface of the handle protection cap 40, ;
A sensor 90 is installed on the switchboard door 110, and the sensor 90 senses when the handle protection cap 40 surrounds the handle 120 and is positioned in the right position, and signals to the MCU 14. Electricity of the switchboard for preventing ground fault accidents due to poor grounding using the Internet of Things, characterized in that by transmitting a power supply to the motor 32 to stop the handle protection cap 40 in place safety system.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020220036461A KR102505782B1 (en) | 2022-03-24 | 2022-03-24 | Electrical Safety System for Switchboards to Prevent Grounding Accidents due to Grounding Defects Using the Internet of Things |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020220036461A KR102505782B1 (en) | 2022-03-24 | 2022-03-24 | Electrical Safety System for Switchboards to Prevent Grounding Accidents due to Grounding Defects Using the Internet of Things |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR102505782B1 true KR102505782B1 (en) | 2023-03-06 |
Family
ID=85510080
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020220036461A KR102505782B1 (en) | 2022-03-24 | 2022-03-24 | Electrical Safety System for Switchboards to Prevent Grounding Accidents due to Grounding Defects Using the Internet of Things |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102505782B1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101016378B1 (en) | 2010-11-19 | 2011-02-18 | (주)세풍전기 | Switchboard for easy measurement leakage current of earth cable |
KR20160143999A (en) * | 2015-06-07 | 2016-12-15 | 주식회사 현태 | Power monitoring system in bus bar of distributing board |
KR20190095033A (en) * | 2018-02-06 | 2019-08-14 | 엘에스산전 주식회사 | Locking device for Switch gear |
KR20210067997A (en) * | 2018-08-07 | 2021-06-08 | 박두현 | Switchboard with smart remote control doors |
-
2022
- 2022-03-24 KR KR1020220036461A patent/KR102505782B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101016378B1 (en) | 2010-11-19 | 2011-02-18 | (주)세풍전기 | Switchboard for easy measurement leakage current of earth cable |
KR20160143999A (en) * | 2015-06-07 | 2016-12-15 | 주식회사 현태 | Power monitoring system in bus bar of distributing board |
KR20190095033A (en) * | 2018-02-06 | 2019-08-14 | 엘에스산전 주식회사 | Locking device for Switch gear |
KR20210067997A (en) * | 2018-08-07 | 2021-06-08 | 박두현 | Switchboard with smart remote control doors |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20200251297A1 (en) | Bus plug including remotely operated circuit breaker and electrical system including the same | |
US9246325B2 (en) | Connection device for transformer substation modules | |
KR101619742B1 (en) | Incoming and distribution panel circuit breaker monitoring and control system using the integrated display and intelligent controller | |
EP0641055A1 (en) | Modular,distributed equipment leakage circuit interrupter | |
KR102154854B1 (en) | The detection system of the electrical panel using AI and big data | |
US20130063871A1 (en) | Manually-controlled arc flash energy reduction system and method for circuit breaker trip units | |
KR20130003531A (en) | The detection device mounted to circuit breaker and the detection system of the auxiliary power outlet information using it | |
KR100990736B1 (en) | Switchgear protection and control to monitor the status of the protection system | |
KR102176617B1 (en) | Sequrity checking system of power substation using voice recognition | |
EP3940398A1 (en) | Disconnect verification | |
KR102505782B1 (en) | Electrical Safety System for Switchboards to Prevent Grounding Accidents due to Grounding Defects Using the Internet of Things | |
WO2018006035A1 (en) | High voltage training device and system and method thereof | |
EP1770738A2 (en) | Method and system for controlling the flow of electrical power | |
JP2003520933A (en) | A device that protects a mechanical system from unwanted operation | |
US10212839B2 (en) | Risk reduction of electrical hazards | |
KR20170114191A (en) | System for implementing detecting method of faulted section in underground distribution line | |
KR100806773B1 (en) | A automatic revert apparatus of the fault current cut-off with intelligence | |
KR20230000192A (en) | Control Apparatus and Method for Cut-Out Switch | |
CN109416986B (en) | Remotely operated supplementary isolation device for a circuit breaker of an electrical installation | |
JP6437304B2 (en) | Switching terminal block and method for measuring insulation resistance using the same or method for switching a relay drive circuit using the same | |
KR101801038B1 (en) | System for cut out switch | |
JP4543421B2 (en) | Power distribution facilities | |
US20220359135A1 (en) | Disconnecting switchgear for electrical safety procedure and compliance with the five golden rules of electrical safety via a single switch | |
KR20100058443A (en) | Distributor distinguished ground connection | |
CA2960051C (en) | Risk reduction of electrical hazards |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |